Metano reage com cloro formando clorometano e ácido clorídri...

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Q233975
Química Transformações Químicas e Energia , Termoquímica: Energia Calorífica, Calor de reação, Entalpia, Equações e Lei de Hess. ,
Ano: 2012 Banca: CESGRANRIO Órgão: Petrobras Prova: CESGRANRIO - 2012 - Petrobras - Técnico de Perfuração e Poços Júnior |
Q233975 Química
Metano reage com cloro formando clorometano e ácido clorídrico de acordo com a equação abaixo:

                          CH4(g) + Cl2(g)    →    CH3Cl(g) + HCl(g)
Dados: Ligação       Energia de ligação (∆H) C – H           412 kJ/mol C – Cl          432 kJ/mol Cl – Cl         230 kJ/mol H – Cl          419 kJ/mol
Considerando que o rompimento de ligação é um processo endotérmico e que a formação de ligação é um processo exotérmico, qual a variação de entalpia, em kJ/mol, dessa reação?
Alternativas

Gabarito comentado

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A alternativa correta é C.

Tema Central da Questão:

O tema abordado aqui é a variação de entalpia em reações químicas, que está diretamente ligada à energia envolvida na quebra e formação de ligações químicas. Compreender como calcular essa variação é essencial em química, especialmente em termos de previsões sobre a energia liberada ou absorvida durante as reações.

Resumo Teórico:

Para calcular a variação de entalpia (∆H) de uma reação, consideramos que:

  • O rompimento de ligações é um processo endotérmico, ou seja, absorve energia.
  • A formação de novas ligações é um processo exotérmico, ou seja, libera energia.

A variação de entalpia da reação pode ser calculada pela fórmula:

∆H = ∑(Energia das ligações rompidas) - ∑(Energia das ligações formadas)

Justificativa da Alternativa Correta:

Na reação fornecida:

CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g)

1. Ligações rompidas:

  • C–H: 1 ligação (412 kJ/mol)
  • Cl–Cl: 1 ligação (230 kJ/mol)

Total = 412 + 230 = 642 kJ/mol

2. Ligações formadas:

  • C–Cl: 1 ligação (432 kJ/mol)
  • H–Cl: 1 ligação (419 kJ/mol)

Total = 432 + 419 = 851 kJ/mol

3. Variação de entalpia:

∆H = 642 - 851 = -209 kJ/mol

Daí, a alternativa correta é C.

Análise das Alternativas Incorretas:

A - -655: Este valor é incorreto e não corresponde ao cálculo de energia envolvido na reação.

B +629: Errado, pois sugere uma reação endotérmica, enquanto a reação é exotérmica.

D +195: Também incorreto por sugerir endotermia.

E -169: Um erro numérico ao calcular a diferença entre energia das ligações rompidas e formadas.

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